公路高填方路基沉降原因分析、勘察重点以及处置措施

公路高填方路基沉降原因分析、勘察重点以及处置措施

赵艳峰

中交路桥华北工程有限公司北京通州101100

【摘要】公路的路基作为路面基础，受到其自重、公路路面的重量及由路面来传递行车的动载荷，是公路承重的主要结构。高填方路基沉降是影响路基路面强度和稳定性的一个十分重要的问题，应从设计方法与施工两个方面着手，分析高填方路基沉降造成的原因并采取切实有效的措施，以避免及减小路基沉降的发生。本文将主要针对公路工程路基勘察概述和高填方路基沉降的原因以及高填方路基沉降的预防措施进行简要分析。

【关键词】公路；高填方；路基沉降；原因；处置措施

1公路工程路基勘察概述

要做好公路工程地质勘察，首先需要对勘察的内容作详细地归纳和整理，制定勘察方案，以便对后续勘察提供具体指导。一般来讲，公路工程地质勘察的内容包括工程地质调绘、现场勘探测试、地质资料综合分析、勘察报告的编制等内容。在勘察实践中，地质勘察内容会根据公路是新建还是改建而有所变化。在公路工程地质勘察中，需要对以下内容作详细勘察：现场环境的勘察。对公路所处地带地质环境总体特征进行了解，对是否适合公路建设提出判断，同时还需要对建成后的地质影响做预判。对备选路线的路基进行勘察。包括对路基的稳定性进行判断，并对不良地质等可能影响路基稳定性的因素进行研判。对路基稳定性和质量进行初步检查，对公路工程的天然筑路材料进行调查。这可减少公路施工时的材料运距，从而降低工程成本。

2公路高填方路基沉降原因

2.1没有准确计算地基的稳定性

导致高填方路基下沉的主要原因就是设计人员没有对高填方的地质特点进行准确的计算，尤其是对相应的填料等的稳定性没有科学的计算，而是按照传统的设计方案进行，结果导致在使用的过程中，因为负荷导致路基下沉。另外在路基的衔接点，也就是新路与旧路之间的连接处没有做相应的处理，结果导致雨水等渗透，进而造成地基的下沉。

2.2施工方面原因

第一，由于土基自身的强度不足，在动、静荷载的长期作用下，地基土产生固结下沉，甚至出现挤压侧移，导致路基不均匀沉降，使路面破坏。第二，由于填料的级配不均匀、含水率偏大或偏小、路基土压实度不达标，在行车荷载和自身填料作用下，路基土随时间进一步固结而引起沉降。二者同时发生作用，路基的沉降就更大。公路是一条带状的构造物，路线通过不同的地质段，由于地基土质和路基填料的性质不同，所表现出来的强度、沉降量也有着很大的差异。在路线通过不良地质段时，如腐蚀土、垃圾土、种植土、湿陷性黄土等在动、静荷载的作用下会出现不均匀沉降，导致路基沉降。原地面处理不彻底，如未清除草根、树根、淤泥等不良土壤，地基压实度不足等因素，在动、静荷载作用下，导致路基沉降。在路基施工前，没有认真设置现场纵向、横向排水系统，或因未及时检查导致排水系统不通畅，使积水长期浸泡路基和土基，路基土和土基承载力降低，导致沉降发生。在高填方路基施工过程中，没有严格按照分层填筑、分层碾压的工艺施工，路基压实度不足，导致路基沉降。路基纵向、横向填挖交界处未按照规范要求挖台阶处理，衔接不良，导致衔接处路基不均匀沉降。填筑路基时没有按照全断面范围均匀分层碾压，而是先填半幅，后填另一半幅，产生不均匀沉降。施工中路基土含水率控制不严，偏大或偏小，而导致压实不足产生不均匀沉降。施工组织安排不当，先施工低填方路基后施工高填方路基。往往高填方路基施工完成后就立即铺筑路面，路基没有足够的时间自然沉降，导致路面使用不久就破坏路桥过渡段是施工薄弱环节地段，一般是桥先成型，过渡段后填筑。该段易因压实度不足而发生沉降。并且桥梁所在位置一般地下水位较高，地基土质天然含水量大，空隙率大、抗剪强度低，在车辆荷载的长期作用下极易引起沉陷。

3高填方路基沉降的预防措施

3.1详细查明填方路基工程地质情况

针对公路工程中的高填方路段，我们现场勘察工作要做好的是，查明基层深度地层结构、地基的土层结构以及基岩面横向坡度、地基岩土的物理力学性质和承载力。首先对高填方路堤的地质情况进行科学的勘察，了解其基本的地质结构，然后按照对应的规范进行设计；其次对最后对填充材料进行严格的规范，保证材料符合设计的要求。

3.2查明基底地基持力层地质情况

在地质勘查中，要查明填方路基工程地质问题，客观评价路基存在的危害程度，提出针对性处理方式。在高填、陡坡地段，应该验算好路基，为路基稳定施工提供依据。在进行路堤施工的时候一定要对路堤的表面进行观察，首先确定路堤的具体位置，如果路堤通过耕地时，需要将上部根植土清理掉，保证地基的土质；其次在进行填料之前一定要对地基进行碾压，以此保证路基的硬度，如果采取以上措施均不能满足路堤施工要求，则按照相关的规定进行加固处理，以此保证路堤的质量。此外，在软弱土基上进行高填方路堤施工时，除应对软基进行必要的处理外，从原地面以上1-2m高度范围内不得填筑细粒土，应填筑硬质石料，并用小碎石、石屑等材料嵌缝、整平、压实。在分层填筑时，应按照《施工规范》要求进行，逐层整平碾压，并按规范进行操作。

3.3查明填方路基地下水工程地质条件

在勘察过程中，需要查明地下水类型、地下水稳定水位，并应采取水样做水质分析。高填方路堤填筑过程，注意防止局部积水；在半填半挖的路段，除应挖成阶梯与填方衔接分层填压外，要挖好载水沟。具体的防水措施就是在施工的过程中要保持表层的干燥，避免其存有积水，另外在施工的过程中也要及时根据当地的气候设置相应的排水系统，以便及时将雨水等排出。

3.4填土复填法

填土复填法针对当因填料问题引起路基下沉，可采用此方法，并且此方法经济、操作简单。但是仅限下沉面积不大而且不深的情况。具体的操作方法是：将己塌陷公路的填料挖出，以规范要求再重新平整压实，将填料再填回原处。回填时应该注意，挖补面积应该比原先大，要挖成台阶式，逐阶进行回填，并且要比原先压得更实约高出百分之一二左右。

3.5成桩加固法

粉喷桩法处理软土路基是使用专用机械喷出粉体固化剂后在地基的深处和软土进行强制性搅拌。通过固化剂与软土两者发生一系列的物理和化学性能反应，于原地基内形成刚度和强度较大桩体，与此同时完善桩周围土体的性质，桩体和桩间的土体组成复介地基来共同承受外荷载。采取粉喷桩法对路基进行加固要认真查看路基的病害情况，充分做好粉喷桩工程施工设计。

3.6固化剂法

当缺乏公路路基换填材料，需求量不大时，可在原料中添加一定量的固化剂作为代替，常见的固化剂有石膏、石灰及水泥，而液体固化剂还有水玻璃，在浅层路基固化时，要把固化剂与土均匀地搭配，再加压、加固。

4结论

综上所述，基于高填方路堤下沉的原因，为了降低因为路堤下沉而带来的系列危害，需要我们在施工中做好勘查工作，并且要不断的积累经验，做到早预见、早防治，确保高填方路堤有足够的稳定性和耐久性，能承载车辆的反复荷载作用和抗御各种自然因素的影响。

参考文献：

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[2]龙飞.高填方路基沉降变形规律研究[J].门窗，2015，01：243.

[3]李海英.高填方路基沉降的防治[J].黑龙江科技信息，2015，14：230.